관절염 (osteoarthritis, rheumatoid arthritis)

1. 골관절염 (Osteoarthritis)

(1) 개요

• 활막 관정의 구조적 및 기능적 손상을 초래하는 연골의 퇴행성 질환

• 뚜렷한 유발 원인 없이 서서히 나타나며, 노화와 관련된 현상으로 간주됨

(2) 발생 기전

• Biomechanical stres에 의해 발생하는 관절 연골의 퇴행 및 무질서한 재생 과정

• 연골세포(chondrocyte)는 증식하며 지속적으로 proteoglycan을 합성하지만 분해 속도가 합성 속도를 초과할 때 질병이 진행됨

• 연골세포는 type II collagen을 분해하는 matrix metalloprotease (MMP), TGF-β, prostaglandin, nitric oxide 등을 분비하며 low-grade chronic inflammation을 유도함

• 질병이 진행되면 연골세포와 matrix의 심각한 소실이 특징적으로 나타남

(3) 조직학적 소견

• 초기 골관절염에서는 연골세포의 증식 및 군집 형성이 관찰됨

• 이와 동시에 기질의 수분 함량 증가, proteoglycan 농도 감소, 그리고 표층부의 수평 배열된 type II collagen 섬유의 절단이 나타남

• 이러한 변화는 연골 표면에 fissure과 cleft을 유발하고 거칠고 연한 연골 표면을 노출시킴

• 또한, 연골세포가 사멸하고 전층 두께의 연골이 탈락되어 관절 내로 이탈하며 loose bodies가 관찰됨

• 노출된 subchondral bone은 관절면의 지속적인 마찰로 인해 bone eburnation이 관찰됨

• 또한, sclerosis로 인해 생긴 작은 골절들의 틈 사이로 활액이 침투 → fibrous-walled cyst 형성

• 관절면 가장자리에 fibrocartilage와 hyaline cartilage로 덮인 osteophyte가 관찰됨

• 활막은 대체로 경미한 충혈 및 섬유화를 보이며, 염증세포 침윤은 적음

2. 류마티스 관절염 (Rheumatoid Arthritis)

(1) 개요

• 관절을 주로 침범하는 만성 자가면역 질환으로, 화농을 동빈하지 않는 증식성(proliferative) 및 염증성(inflammatory) 활막염

• 피부, 심장, 혈관, 폐 등을 침범해 전신 증상 유발 가능

(2) 발생 기전

• CD4+ helper T cell로 인해 면역 반응이 일어남

• 이 때 주요 역할을 수행하는 cytokine들은 다음과 같음:

• 또한, RA의 활막에는 secondary follice 및 형질세포(plasma cell)가 발견되며, 일부 형질세포는 자가항체를 분비함

• 분비된 다수의 자가항체는 citrulinated peptide (CCP)을 인식하며, 이는 관절 내 여러 단백질 (fibrinogen, type II collage, α-enolase, vimentin) 등에서 발견됨

• Anti-citrulinated peptide antibody (ACPA)는 RA의 중요한 진단마커이며 70%의 환자의 혈청에서 검출됨

• 이 외로도 RA 환자의 약 80%에서는 IgM 및 IgA 자가항체가 IgG의 Fc 영역에 결합하며, 이를 rheumatoid factor(RF)라고 함. RF는 관절 내 immune complex로 침착될 수 있지만, 모든 환자에서 나타나는 것은 아니며 RA 환자가 아닌 경우에도 발견될 수 있음

(3) 조직학적 소견

• RA는 특징적으로 다음과 같은 조직학적 소견을 보인다:

• 이러한 변화들이 함께 작용하여 pannus을 형성함. 이는 edematous synovium, granulation tissue, 그리고 fibroblast로 구성된 조직 덩어리로, 관절 연골을 침범하여 점진적인 연골 침식을 일으킴

• 질병이 진행되며 pannus는 인접한 뼈들을 연결하게 되고 fibrous ankylosis을 형성함. 이는 ossification이 되어 결국 bony ankylosis, 즉 뼈의 유착으로 이어지게 됨

3. 골관절염과 류마티스 관절염의 비교